LAVADORES Y ESPACIADORES FLUIDO ESPACIADOR
Es un fluido para separar el lodo de perforación y las lechadas de cemento. Un espaciador puede ser diseñado para usarse con lodos base agua o base aceite, dejar preparado el pozo y la formación para efectuar la op eración de cementación. Los fluidos espaciadores son colocados entre el fluido de perforación y el compuesto de cemento durante la cementación primaria o secundaria. Los espaciadores son fluidos densificados que se bombean en flujos turbulentos o laminares. Estos productos sirven para eliminar completamente los fluidos de perforación del anular antes de inyectar la lechada de cementación. FLUIDO LAVADOR
Fluido usado para arrastrar y remover los residuos de fluido de perforación que van quedando en los procesos de bombeo. Estos pueden ser tan simples como agua ordinaria o pueden contener agentes surfactantes para darle propiedades especiales y mejorar su efectividad. Un fluido lavador puede ser diseñado para usarse con cualquier tipo de lodo de perforación, ya sea base agua o base aceite. Los lavadores químicos son fluidos base agua que pueden utilizarse en espacios anulares pequeños con geometría del agujero regular. Estos fluidos pueden utilizarse cuando se puede lograr turbulencia en todas las secciones del espacio anular.
DIFERENCIAS ENTRE ESPACIADORES Y LAVADORES Aunque los términos de espaciadores y lavadores son a menudo usados intercambiablemente, ellos tienen diferentes significados y sirven para diferentes propósitos. Por esta razón, se han dividido. Los lavadores arrastran y remueven los residuos de fluido que los han precedido en los procesos de bombeo. Estos pueden ser tan simples como agua ordinaria o pueden contener agentes químicos para darle propiedades especiales y mejorar su efectividad, mientras que los espaciadores son un fluido para separar los lodos de perforación y las lechadas de cemento Los lavadores se diferencian de los espaciadores en que estos normalmente diluyen el fluido de perforación y lo remueven a través de condiciones altas de flujo turbulento, mientras que los espaciadores no necesariamente recaen en turbulencia; en vez de esto, ellos pueden utilizar viscosidad o densidad para un desplazamiento eficiente, con flujo laminar. La diferencia primordial entre los espaciadores y lavadores es que los espaciadores están diseñados con un punto de cedencia, el cual permite la incorporación de materiales densificantes y controladores de pérdida de circulación.
FUNCIONES DE ESPACIADORES Y LAVADORES FLUIDOS LAVADORES
Un lavador es usado en operaciones de cementación para realizar las siguientes tareas: • Remover lodo y enjarre. • Dejar superficie mojadas por agua. • Lograr flujo turbulento. • Proteger las formaciones. • Incompatible con el cemento y el lodo de perforación.
Recientemente, las condiciones de perforación han traído más fluidos sofisticados, capaces de ser modificados para propósitos como:
Acarrear agentes de peso como densificantes, para mantener la presión hidrostática. Control de pérdida por circulación. Dejar la superficie de la formación mojada en agua cuando se desplacen fluidos base aceite que contengan surfactantes.
Los fluidos lavadores se diferencian de los fluidos espaciadores en que estos normalmente diluyen el fluido de perforación y lo remueven a través de condiciones altas de flujo turbulento, mientras que los espaciadores no necesariamente recaen en turbulencia; en vez de esto, ellos pueden utilizar viscosidad o densidad para un desplazamiento eficiente.
CLASIFICACION DE ESPACIADORES Los fluidos espaciadores pueden ser divididos en dos categorías. La mayoría son de base agua, en apego a las nuevas normatividades ecológicas requeridas en la industria petrolera, mientras unos pocos son base aceite. Ambos sistemas tienen ventajas y desventajas. Los actuales espaciadores basados en aceite, a menudo utilizan aceite sintético para evitar los problemas ambientales del aceite basado en hidrocarburos, como en el caso del diésel. Los espaciadores basados en agua tienden a dejar e l acero de la tubería de revestimiento humedecida con agua que proporciona la mayor adherencia del cemento. Los espaciadores no densificados a menudo se conocen como cementos no densificados. El agua es un densificante común; estos son los más efectivos y económicos en Iodos de baja densidad, que se aproximan a la densidad del cemento no densificado; son los más fáciles de situar en un flujo turbulento. A menudo, se utilizan aditivos que adelgazan el lodo de perforación o que atacan químicamente el enjarre de lodo. Para Iodos densificados, los espaciadores deben diseñarse con materiales densificantes, que hagan que el espaciador sea igual o de mayor densidad que el lodo. Un espaciador de una menor densidad dará como resultado una mala eficiencia de
desplazamiento de lodo. La viscosidad de los espaciadores densificados puede modificarse para incrementar aún más el desplazamiento del lodo.
PROPIEDADES PARA QUE LOS SEPARADORES Y LAVADORES FUNCIONEN CORRECTAMENTE Los fluidos lavadores y espaciadores deben contener materiales para controlar la perdida de circulación y componentes para ayudar a remover el enjarre. Los resultados de campo y laboratorio muestran que un espaciador propiamente diseñado puede producir una mayor eficiencia de desplazamiento de lodo y consecuentemente, un mejor trabajo de cementación. Los fluidos lavadores y espaciadores deben poseer ciertas propiedades para funcionar adecuadamente. Algunas propiedades son las siguientes: 1. La compatibilidad con fluidos del pozo, como es el fluido de perforación y cemento. 2. Separar baches de diferentes fluidos. 3. Remover el lodo de perforación y el enjarre. 4. Proteger formaciones. a) Controlar presiones. b) Inhibir el daño a arcillas y calizas sensibles al agua. 5. No afectar adversamente propiedades del cemento ó lodo. Como hemos visto anteriormente el diseño de los fluidos lavadores y espaciadores, está inmerso en las operaciones de cementación por tal motivo se describirá brevemente estas operaciones. El proceso de colocar un material cementante dentro del espacio anular entre la tubería de revestimiento y la formación expuesta requiere de los siguientes objetivos:
Proveer aislamiento entre la formación y el pozo. Soportar la carga axial de las sartas de revestimiento y de otras sartas que se introducen después. Proveer protección y soporte a la tubería de revestimiento. Proveer estabilidad mecánica al pozo
Aplicaciones individuales en un trabajo de cementación requieren una selección cuidadosa de espaciadores o lavadores. Esta selección dependerá en la aplicación específica del trabajo y condiciones del pozo. Algunos factores a ser considerados son:
Tipo de fluido a ser desplazado, base aceite o base agua. Densidades del fluido de perforación y del cemento, presión hidrostática para controlar el pozo. Características de las formaciones del pozo de zonas sensibles al agua potable que contienen arcillas, lutitas, sal y formaciones de agua salada o altamente permeables.
Propiedades de fluido deseados, con gasto bajo de desplazamiento para flujo turbulento, estabilidad de suspensión de sólidos en condiciones dinámicas y estáticas
PRUEBAS DE LABORATORIO PARA DETERMINAR LA EFICIENCIA DE LOS BACHES LAVADOR Y ESPACIADOR. Cuando se selecciona un fluido lavador y un f luido espaciador para efectuar un eficiente desplazamiento del enjarre, deberán tomarse en consideración los siguientes criterios:
Reología del fluido espaciador y gastos de bombeo. Compatibilidad del fluido espaciador con el lodo y el cemento. Características de mojabilidad del fluido espaciador. Densidad y contenido de sólidos en suspensión. Tiempo de contacto. Predeterminar la posición de los baches limpiadores en relación con el lodo, fluido espaciador, y el cemento.
EJEMPLO DE PRUEBA DE UN SISTEMA LAVADOR A continuación, se ilustra un ejemplo de pruebas de un sistema lavador, con la finalidad de verificar que funciona el sistema lavador utilizado para las operaciones de cementaciones forzadas y anillos, donde el lodo lleva un tiempo en condiciones estáticas, utilizamos un lodo de más de tres meses que se encontraba en el laboratorio. Las pruebas consistieron en realizar una mezcla del sistema lavador vs lodo, y lodo vs agua. El diseño del sistema lavador es el sig.: SEM 7 1.0 Gal/bbl (emulsificante) MUSOL A 0.5 Gal/bbl (solvente) SURF. A 0.2 Gal/bbl
La siguiente prueba fue derramar lodo por las paredes de un vaso de precipitado.
Y sobre la película de lodo vertimos una cantidad similar del sistema lavador, observándose poco arrastre de lodo, como se observa en la foto.
De igual manera se derramó lodo en el vaso de precipitado, pero en esta ocasión se utilizó agua para observar su arrastre.
A manera de ver si existe mojabilidad se calibró el equipo con el sistema lavador, se mezclaron 50% de lodo y 50 % lavador. Y n o se observó lectura, se mezcló agua y lodo y no se observó lectura.
Conclusiones: el sistema lavador no es capaz de dejar mojadas las paredes para que
ocurra una mejor adherencia del cemento
